共36集
北京猿人头盖骨的发现震惊世界，也引起了日本侵略者的觊觎，他们制定了抢夺计划,准备将其据为己有。为此中美两国商议制定了秘密转移计划，代号：军刀。爱国医生刘云翔的父亲在行动中不幸遇害并被诬陷为监守自盗，为替父雪耻,找到真凶，刘云翔误打误撞进入了军刀行动中。日军的凶残和贪得无厌令刘云翔厌恶万分，共产党员为保护国宝而英勇献身的壮举让他充满敬意。在北平地下党的帮助下，刘云翔最终完成了从自发替父报仇到自觉地用生命保护国宝的转变，并凭着他过人的智慧和勇气，粉碎了日军妄图掠夺我国宝的阴谋。他也在血与火的斗争中光荣地成为了共产党员并收获了自己幸福的爱情。
铁头果然是个孝子，明知涉险也前去刘家救母。但是，让刘云翔棘手的是在佐佐木的监视和埋伏下，他的计划没有得到完全的实施。铁头在母亲面前说出了头盖骨的下落然后逃走。铁头母亲为不给儿子留下负担，凛然自尽，老人家临死前向薛贵说出头盖骨在“戒台寺，空明和尚……”。
梅芳假扮记者身份，用钱在警察局长夫人顾太太那里买得消息，得知真正杀死高明远的凶手并非刘云翔。
佐佐木软禁了刘云翔，周玉琴给看守们送饭菜，菜中下了药，试图将一众日本特务放倒后救出刘云翔，但是药力尚未发挥之前，看守刘云翔的日军便要换班，刘云翔急中生智安排给众人解药，才将自己从危险中解脱出来。
王四易冒险爬窗来见被日本人软禁的刘云翔，为了让头盖骨不落在日本人的手里，刘云翔便将头盖骨藏匿在戒台寺的信息告知了王四易，王四易假扮铁头取走头盖骨还将空明和尚杀死灭口。